[实用新型]裸眼增强现实显示装置

权利要求书

1.一种裸眼增强现实显示装置，其特征在于，包括：

光源，用于提供多视角图像；

3D光场屏，用于对所述多视角图像中的图像像素进行位相调制后在空间中形成点阵、线阵或面阵的3D光场观察区域，获得裸眼3D显示；所述3D光场屏包括至少一个位相板，所述位相板上设有像素式纳米光栅；

六轴调整装置，用于对所述3D光场屏进行六轴调整，以使所述像素式纳米光栅与所述图像像素相匹配，所述六轴调整装置包括CCD实时监控系统和六轴调整屏幕框。

2.如权利要求1所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述光源投射RGB混合光，所述位相板包括第一光栅、第二光栅和第三光栅，所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的上像素式纳米光栅对应设置在所述位相板的同一位置，并于所述图像像素相匹配，以分别对所述RGB混合光中的红光、绿光和蓝光进行位相调控。

3.如权利要求1所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述裸眼增强现实显示装置包括多个所述位相板，分别对应混合光中的红光、绿光和蓝光的像素式纳米光栅分别位于多个所述位相板的同一像素位置。

4.如权利要求2所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述光源为激光投影仪，所述激光投影仪位于所述3D光场屏的出光面，或者，所述激光投影仪位于与所述出光面相对的背光面。

5.如权利要求4所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述第一光栅、第二光栅和第三光栅依次设置，且按照与所述激光投影仪之间的距离从近到远排布。

6.如权利要求1至5中任一项所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，同一所述位相板上的像素式纳米光栅只对单色光进行位相调控。

7.如权利要求1所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，每个所述像素式纳米光栅的光栅周期与取向角根据光栅方程计算，满足以下关系：

(1)

(2)

其中，θ₁和分别表示衍射光的衍射角与方位角，θ和λ分别表示入射光的入射角与波长，Λ和分别表示所述像素式纳米光栅中的纳米光栅结构的周期和取向角，n表示光波在介质中的折射率。

8.如权利要求1所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述像素式纳米光栅中的纳米光栅结构选自一维纳米光栅结构、二维纳米光栅结构、空间复用纳米光栅结构、纳米光栅阵列结构或二元光学元件中的任一种。

9.如权利要求1所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述六轴调整屏幕框包括俯仰屏幕框和与所述俯仰屏幕框连接的五轴调整台，所述俯仰屏幕框的上端设有千分尺。

10.如权利要求9所述的裸眼增强现实显示装置，其特征在于，所述CCD实时监控系统包括CCD相机，所述CCD相机设置在所述俯仰屏幕框的四个角上，以用于监控所述像素式纳米光栅与图像像素的相对位置。